仿真平台Device Studio应用实例-电子发烧友网

Device Studio （简称：DS）作为鸿之微科技（上海）股份有限公司（简称：鸿之微）研发的多尺度材料设计与仿真平台，可实现材料原子级建模（百万量级）、高性能科学仿真计算、计算任务的监控和管理、数据可视化分析的全过程，从而实现材料设计与科学仿真模拟一体化，极大地促进和提升科研效率，帮助科研工作者解决当今多尺度材料设计与仿真模拟的一系列重要问题。

Device Studio 集成了多种科学计算软件，可满足用户在各个领域的科学仿真计算需求。集成了第一性原理平面波计算软件 DS-PAW，第一性原理量子输运计算软件 Nanodcal，紧束缚模型量子输运计算软件 Nanoskim，第一性原理大体系KS-DFT计算软件 RESCU，量子化学计算软件 BDF，分子发光与输运性质计算软件 MOMAP，材料微观组织演化模拟软件 STEMS ，嵌段共聚物自组装相行为设计软件TOPS，聚合物耗散粒子动力学模拟软件PODS，以及其他主流的科学计算软件，诸如：VASP、LAMMPS、QE、OVITO 、Gaussian、NWChem等。

Device Studio 基于强大的材料设计建模和高性能科学仿真计算能力，可广泛应用于量子器件、人工生物、先进电池、智能照明、存储器等产业中，辅助其在电子材料、合金、生物科技等领域开展材料研发与设计，为光电和集成电路等产业提供专业的技术支撑。

本期将给大家介绍Device Studio 应用实例8.4-8.4.3的内容。

8.4.RESCU实例

RESCU 是一款仅仅用小型计算机就能研究超大体系的KS-DFT计算软件。RESCU 是Real Space Electronic Structure CalcUlator（实空间电子结构计算程序）的缩写，它的核心是一种全新、极其强大、并行效率超高的KS-DFT自洽计算方法。

RESCU 可以使用各类计算机资源，从笔记本电脑、桌面单机、到16核、64核、256核、到更大的超算、包括用GPU加速等等，来计算包含一千、数千、上万、乃至更大体系的电子结构性质。RESCU是解决超大体系KS-DFT问题的新方法，正在被应用于金属、半导体、绝缘体、液体、DNA、1维、2维、3维、表面、分子、磁性、非磁性、杂质、固体等不同系统的KS-DFT计算。

这里以晶体Ni的自洽、能带、态密度计算为例详细描述 RESCU 软件在Device Studio中的应用。包含创建项目，从建模到计算，到数据的可视化分析整个流程。实际上，RESCU的功能不仅于此，详情可参照RESCU应用教程或点击对应的紫色或蓝色字体软件名称。Device Studio可以生成 RESCU 很多功能计算的输入文件，用户可根据计算需要选择生成。

8.4.1.RESCU计算流程

RESCU在Device Studio中的计算流程如图8.4-1所示。

图8.4-1: RESCU计算流程

8.4.2.RESCU创建项目

双击Device Studio图标快捷方式，登录并启动Device Studio，在创建或打开项目界面中(图5.1-1: 启动软件后选择创建或打开项目的图形界面)，根据界面提示选择创建一个新的项目（Create a new Project）或打开一个已经存在的项目（Open an existing Project）的按钮，选中之后点击界面中的OK按钮即可。若选择创建一个新的项目，用户可根据需要给该项目命名，如本项目命名为RESCU，或采用软件默认项目名。

8.4.3.RESCU导入结构

在Device Studio中导入晶体Ni后的界面如图8.4-2。在Device Studio中导入晶体Ni的具体操作这里不做详细说明，用户可参照导入结构节内容。